抗血管緊張素Ⅱ1型受體抗體在腎臟疾病中的應(yīng)用

鄧佳儀 綜述 胡偉新 審校

抗血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)1型受體(AT1R)抗體是近年來(lái)備受關(guān)注的一種自身抗體,不僅與器官移植的體液排斥反應(yīng)相關(guān),也與許多自身免疫性疾病有關(guān),如系統(tǒng)性硬化癥(SSc)及其相關(guān)肺動(dòng)脈高壓(PAH)、系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)、子癇前期等[1-3],表明抗-AT1R抗體與炎癥、微血管功能、纖維化存在密切聯(lián)系?？?AT1R抗體在器官移植中研究較多,它是移植后排斥反應(yīng)的重要危險(xiǎn)因素,參與血管排斥反應(yīng),并與移植物失功和預(yù)后有一定關(guān)系[4]。在系統(tǒng)性硬化,抗-AT1R抗體能夠預(yù)測(cè)SSc-PAH患者的發(fā)展以及預(yù)后[1]?？?AT1R抗體還促進(jìn)胎盤(pán)滋養(yǎng)細(xì)胞分泌可溶性fms樣酪氨酸激酶1(sFlt-1),引起孕婦內(nèi)皮損傷和功能障礙,促進(jìn)子癇前期的發(fā)生發(fā)展[2]。本文綜述抗-AT1R抗體的產(chǎn)生及危險(xiǎn)因素、致病機(jī)制以及與腎臟疾病相關(guān)的研究。

AT1R及其抗體的結(jié)構(gòu)與功能

血管緊張素Ⅱ1型受體(AT1R)Ang Ⅱ受體有AT1R和AT2R兩種亞型。AT1R是位于3號(hào)染色體長(zhǎng)臂上(3q24)的AGTR1基因編碼的G蛋白偶聯(lián)受體[5],分布于全身多種細(xì)胞,尤其是心臟、肝臟和腎臟的內(nèi)皮細(xì)胞、腎小球足細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞及免疫細(xì)胞[6-7]。AT1R和AT2R在正常腎小球表達(dá)較弱,沿腎小球毛細(xì)血管環(huán)呈點(diǎn)狀分布,在腎臟損傷時(shí),隨著蛋白尿的增加,AT1R和AT2R的染色強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)[7]。

AT1R的C-末端螺旋Ⅷ能和鈣調(diào)蛋白結(jié)合,參與受體內(nèi)化、G蛋白激活及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[8]。AT1R與配體結(jié)合后,其胞質(zhì)尾部的絲氨酸/蘇氨酸殘基被G蛋白受體激酶磷酸化,激活信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的級(jí)聯(lián)反應(yīng)[9]。Ang Ⅱ是AT1R的天然配體,可通過(guò)AT1R調(diào)節(jié)動(dòng)脈血壓和水鹽平衡[5],參與傷口愈合、組織修復(fù)、細(xì)胞遷移、蛋白質(zhì)合成、足細(xì)胞功能等生理過(guò)程[7-8]。Ang Ⅱ還可與AT2R結(jié)合,發(fā)揮抗炎、抗增殖、抗纖維化或抗凋亡的功能,保護(hù)心血管、腎臟以及神經(jīng)等[10]。在腎小球足細(xì)胞,AT1R介導(dǎo)的作用抑制足突裂隙隔膜相關(guān)分子的mRNA表達(dá),導(dǎo)致足突損傷和蛋白尿的產(chǎn)生,而AT2R介導(dǎo)的作用增強(qiáng)了這些分子的表達(dá)而起到降低尿蛋白的作用[11]。

抗-AT1R抗體抗-AT1R抗體是一種能與AT1R結(jié)合的IgG1和IgG3亞型的功能性激動(dòng)性抗體[12]。抗-AT1R抗體與AT1R結(jié)合的方式類似于Ang Ⅱ,但結(jié)合位點(diǎn)有所不同:Ang Ⅱ是一種順位AT1R配體,結(jié)合 AT1R跨膜螺旋和細(xì)胞外環(huán)之間的口袋中的順位(內(nèi)源性)位點(diǎn)[13];而抗-AT1R抗體是變構(gòu)AT1R激動(dòng)劑,識(shí)別AT1R的細(xì)胞外環(huán)2(ECL2)表位[6]。與Ang Ⅱ相比,抗-AT1R抗體可延長(zhǎng)AT1R的刺激活性,引起血管收縮、炎癥、組織纖維化、內(nèi)皮功能損傷等病理過(guò)程[8]?？?AT1R抗體導(dǎo)致?lián)p傷的機(jī)制和信號(hào)通路尚未完全明確。有研究表明,抗-AT1R抗體與內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌的AT1R結(jié)合激活蛋白激酶C(PKC),導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞激活,通過(guò)細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2(ERK1/2)磷酸化以及激活蛋白1(AP-1)和核因子κB (NF-κB)活化,增加組織因子(TF)、纖溶酶原激活物抑制劑1(PAI-1)、白細(xì)胞介素(IL)-1、IL-6、 IL-8、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白1(MIP-1)、血管細(xì)胞黏附分子1(VCAM-1)等趨化因子和血管黏附分子表達(dá),促進(jìn)中性粒細(xì)胞遷移、成纖維細(xì)胞Ⅰ型膠原和活性氧(ROS)的產(chǎn)生,參與促凝、損傷、炎癥、免疫調(diào)節(jié)等反應(yīng)[6,12,14-15]?？?AT1R抗體可通過(guò)AT1R增加內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、血小板、淋巴細(xì)胞等多種細(xì)胞內(nèi)的Ca2+內(nèi)流,一方面導(dǎo)致血管收縮,另一方面調(diào)節(jié)鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶信號(hào)通路,活化T細(xì)胞核因子(NFAT),上調(diào)下游目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄,增加PAI-1、IL-8、TNF-α等表達(dá),還可以促進(jìn)胎盤(pán)滋養(yǎng)細(xì)胞分泌sFlt-1(圖1)[16-17]。研究發(fā)現(xiàn),抗-AT1R抗體可促進(jìn)C3轉(zhuǎn)化為C3a(具體機(jī)制不明),除了導(dǎo)致細(xì)胞損傷和炎癥反應(yīng),C3a還可與滋養(yǎng)細(xì)胞的C3a受體(C3aR)結(jié)合促進(jìn)sFlt-1的分泌[18]。sFlt-1通過(guò)附著胎盤(pán)生長(zhǎng)因子(PLGF)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的受體結(jié)合域,阻止它們與內(nèi)皮受體的相互作用,減弱內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和血管形成能力,損傷內(nèi)皮功能,進(jìn)而促進(jìn)子癇前期的發(fā)展[19]。還有研究者認(rèn)為,抗-AT1R抗體可能會(huì)導(dǎo)致足細(xì)胞損傷、腎小球細(xì)胞增生和蛋白尿。在動(dòng)物模型和足細(xì)胞研究中,抗-AT1R抗體阻止了裂隙隔膜分子的mRNA表達(dá),進(jìn)而導(dǎo)致蛋白尿[11]。AT1R拮抗劑(ARB)和7AA表位多肽可以阻斷由抗-AT1R抗體介導(dǎo)的部分作用[12,18]。

圖1 抗-AT1R抗體與AT1R結(jié)合的信號(hào)傳導(dǎo)途徑AT1R:血管緊張素Ⅱ1型受體;PKC:蛋白激酶C;ERK1/2:細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2;PAI-1:纖溶酶原激活物抑制劑1;TF:組織因子;AP-1:激活蛋白1;NF-κB:核因子κB;CaN:鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶;NFAT:活化T細(xì)胞核因子;IL;白細(xì)胞介素;TNF-α:腫瘤壞死因子α;MIP-1:巨噬細(xì)胞炎癥蛋白1;VCAM-1:血管細(xì)胞黏附分子1;sFlt-1:可溶性fms樣酪氨酸激酶1

抗-AT1R抗體產(chǎn)生機(jī)制

抗-AT1R抗體的產(chǎn)生機(jī)制復(fù)雜,涉及一系列病理生理事件,可能與機(jī)體自身免疫識(shí)別暴露的隱蔽抗原或者識(shí)別構(gòu)象發(fā)生改變的抗原有關(guān)。有學(xué)者提出,內(nèi)皮受損以及AT1R細(xì)胞外部分脫落可以誘導(dǎo)自身抗體形成[9]。也有學(xué)者認(rèn)為重復(fù)的受體刺激是促進(jìn)受體內(nèi)化降解、誘導(dǎo)自身免疫的重要機(jī)制:膜表面受體被反復(fù)刺激后內(nèi)化,內(nèi)化受體在溶酶體中降解融合,轉(zhuǎn)移到細(xì)胞表面后提呈給免疫細(xì)胞引起自身免疫[20]。Dragun等[12]推測(cè)腎移植時(shí)缺血再灌注損傷(IRI)可能改變了AT1R的密度或構(gòu)象,從而激活自身免疫。

研究表明,既往腎移植史、糖尿病、狼瘡性腎炎(LN)或局灶性節(jié)段性腎小球硬化是移植前產(chǎn)生抗-AT1R抗體的危險(xiǎn)因素,而IRI、感染、存在供體特異性抗體(DSA)、排斥反應(yīng)等可能導(dǎo)致內(nèi)皮損傷并可誘導(dǎo)移植后新發(fā)抗-AT1R抗體[14]。國(guó)外有研究發(fā)現(xiàn)減少免疫抑制藥物可能與抗-AT1R抗體的產(chǎn)生有關(guān)[5]。由此可見(jiàn),促進(jìn)抗-AT1R抗體產(chǎn)生的因素多樣,并且各個(gè)因素與抗體產(chǎn)生之間的關(guān)聯(lián)性還無(wú)法統(tǒng)一。

抗-AT1R抗體與自身免疫性疾病

狼瘡性腎炎(LN)全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)表明大量非HLA位點(diǎn)對(duì)SLE發(fā)病有顯著影響[21]。不少學(xué)者在LN(尤其是在活動(dòng)性LN)患者中都檢測(cè)到了抗-AT1R抗體,但在不同研究中抗-AT1R抗體的發(fā)生率各不相同。Xiong等[22]發(fā)現(xiàn)LN患者的抗-AT1R抗體陽(yáng)性率為66.29%,其中近12周未使用免疫抑制劑的LN患者中抗體陽(yáng)性率為76.06%,使用免疫抑制劑的LN患者的抗體陽(yáng)性率為27.78%,而健康人群抗體陽(yáng)性率為9.64%,這說(shuō)明抗-AT1R抗體升高與LN活動(dòng)密切相關(guān),免疫抑制劑能顯著抑制抗-AT1R抗體的產(chǎn)生。Mejia-Vilet等[23]報(bào)道在107例已經(jīng)使用糖皮質(zhì)激素的活動(dòng)性LN患者中抗體陽(yáng)性率為54%,這與Xiong等[22]的發(fā)現(xiàn)差別較大,可能與測(cè)量方法、患者人種、LN活動(dòng)性、使用免疫抑制劑的時(shí)間、種類有關(guān)。Mejia-Vilet等[23]還發(fā)現(xiàn),治療前抗-AT1R抗體的水平與治療12月的反應(yīng)性無(wú)關(guān),但是他們并未檢測(cè)治療后抗-AT1R抗體水平,也并未分析治療后抗體水平及其變化與治療反應(yīng)的關(guān)系。因此,在LN患者中何時(shí)出現(xiàn)抗-AT1R抗體以及抗-AT1R抗體能否預(yù)測(cè)疾病發(fā)展和預(yù)后還有待進(jìn)一步研究。

在SLE患者固有的免疫功能紊亂背景下,沉積在內(nèi)皮下的免疫復(fù)合物可能通過(guò)活化內(nèi)皮細(xì)胞、增加黏附分子表達(dá)、產(chǎn)生趨化因子和炎癥反應(yīng)、激活補(bǔ)體等機(jī)制導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷[24],后者暴露內(nèi)源性AT1R的抗原表位,從而誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗-AT1R抗體。

根據(jù)目前研究,抗-AT1R抗體在LN中作用主要體現(xiàn)在抗-AT1R抗體對(duì)微血管的損傷上。Mejia-Vilet等[23]報(bào)道抗-AT1R抗體水平與血清補(bǔ)體C3和C4水平相關(guān),并且抗-AT1R抗體可能與微血管損傷相關(guān),主要表現(xiàn)為內(nèi)膜纖維化和中膜增生。他們發(fā)現(xiàn)抗-AT1R抗體陽(yáng)性組的補(bǔ)體C3、C4水平均低于抗-AT1R抗體陰性組。在腎活檢病理中,抗-AT1R抗體陽(yáng)性的活動(dòng)性LN患者的節(jié)段性腎小球病變、內(nèi)膜下纖維化及中膜增生均多于抗-AT1R抗體陰性的LN患者,抗-AT1R抗體陽(yáng)性LN的血管病變可能是由于抗-AT1R抗體激活血管平滑肌細(xì)胞的AT1R,引起平滑肌細(xì)胞增殖、氧化應(yīng)激和細(xì)胞遷移等病理生理反應(yīng),繼而導(dǎo)致血管重塑和動(dòng)脈粥樣硬化。

系統(tǒng)性硬化癥(SSc)以內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙、血管周圍浸潤(rùn)為特征的微血管病變和炎癥是SSc發(fā)病的關(guān)鍵。有研究表明,抗-AT1R抗體和抗內(nèi)皮素1型A受體(抗-ETAR)抗體與SSc的血管病變、炎癥和纖維化有關(guān)?？?AT1R抗體和抗-ETAR抗體通過(guò)AT1R和ETAR促進(jìn)微血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放IL-8、VCAM-1,促進(jìn)中性粒細(xì)胞跨內(nèi)皮細(xì)胞遷移及中性粒細(xì)胞中ROS產(chǎn)生,導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞激活并影響內(nèi)皮細(xì)胞的修復(fù)。抗-AT1R抗體和抗-ETAR抗體還可促進(jìn)成纖維細(xì)胞分泌膠原蛋白,其促纖維化的作用與抗體水平相關(guān)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)反復(fù)抗-AT1R抗體和抗-ETAR抗體刺激可導(dǎo)致小鼠肺結(jié)構(gòu)的顯著改變,表現(xiàn)為間質(zhì)組織細(xì)胞密度增加以及間質(zhì)細(xì)胞浸潤(rùn)增加[25],這可能是SSc-PAH的發(fā)生機(jī)制之一。Becker等[1]報(bào)道SSc-PAH和結(jié)締組織病相關(guān)肺動(dòng)脈高壓(CTD-PAH)患者的抗-AT1R抗體和抗-ETAR抗體水平明顯高于特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓(IPAH)患者,在對(duì)253例SSc患者隨訪時(shí)發(fā)現(xiàn)抗-AT1R抗體和抗-ETAR抗體可預(yù)測(cè)SSc-PAH的發(fā)生以及患者的死亡。研究人員注意到這兩種抗體可以增加細(xì)胞內(nèi)Ca2+內(nèi)流并提高Ang Ⅱ和內(nèi)皮素1(ET-1)的縮血管作用。此外,他們用SSc患者的IgG對(duì)小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)也觀察到不同程度的肺動(dòng)脈閉塞性病變和細(xì)胞浸潤(rùn)?；谶@些研究結(jié)果,抗-AT1R抗體和抗-ETAR抗體可能是未來(lái)干預(yù)SSc的新靶點(diǎn)。

抗AT1R與其他腎臟疾病

子癇前期研究人員最先在子癇前期患者中發(fā)現(xiàn)抗-AT1R抗體。抗-AT1R抗體直接參與子癇前期的病理生理過(guò)程,影響母體和胎兒的不良結(jié)局。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),抗-AT1R抗體能以劑量依賴的方式誘導(dǎo)妊娠小鼠出現(xiàn)子癇前期癥狀。將抗-AT1R抗體注入妊娠小鼠體內(nèi)可引起高血壓、蛋白尿和部分子癇前期表現(xiàn)[26]。多項(xiàng)研究表明,抗-AT1R抗體可通過(guò)AT1R升高血壓,也可激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路導(dǎo)致TNF-α、ROS、sFlt產(chǎn)生增加[27]。Siddiqui等報(bào)道,在重度子癇前期患者中,循環(huán)抗-AT1R抗體水平與收縮壓、蛋白尿和循環(huán)sFlt-1水平顯著相關(guān)[28]。因此,有人提出假設(shè),胎盤(pán)缺血導(dǎo)致的免疫反應(yīng)激活促進(jìn)了抗-AT1R抗體的產(chǎn)生,抗體刺激AT1R后導(dǎo)致sFlt-1過(guò)表達(dá)?？?AT1R抗體可以激活補(bǔ)體C3,誘導(dǎo)包括胎盤(pán)和腎臟在內(nèi)的多種組織中的C3沉積。C3a和胎盤(pán)組織中的C3aR結(jié)合,促使sFlt-1分泌增多[18]。其次,抗-AT1R抗體還可以啟動(dòng)鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶信號(hào),使NFAT磷酸化,增加Flt基因轉(zhuǎn)錄[17]。sFlt-1可阻斷VEGF和PLGF作用,減弱內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和血管形成能力,導(dǎo)致內(nèi)皮損傷和功能障礙,引起高血壓和蛋白尿[19]。

糖尿病腎病糖尿病腎病是糖尿病最常見(jiàn)的微血管并發(fā)癥之一。在糖尿病患者中,高糖和葡萄糖副產(chǎn)物會(huì)促進(jìn)氧化和炎癥的發(fā)生,導(dǎo)致腎內(nèi)皮功能障礙[29]。晚期糖基化產(chǎn)物(AGEs)會(huì)導(dǎo)致Ang Ⅱ自分泌增多[30],過(guò)多的Ang Ⅱ可通過(guò)AT1R觸發(fā)細(xì)胞增殖和細(xì)胞外基質(zhì)積聚、巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)、趨化因子增加,從而導(dǎo)致腎小球內(nèi)壓增高、內(nèi)皮細(xì)胞損傷及抗原暴露[20]。因此,糖尿病患者體內(nèi)產(chǎn)生的抗-AT1R抗體可能與代謝紊亂導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷有關(guān),也可能與局部增多的Ang Ⅱ?qū)е率荏w內(nèi)化有關(guān)。我國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)糖尿病腎病患者血清抗-AT1R抗體的陽(yáng)性率明顯高于糖尿病患者和正常對(duì)照者[31]。Zhao等[20]也得出同樣結(jié)論,在他們的研究中,糖尿病腎病患者抗-AT1R抗體和抗-β1 受體抗體陽(yáng)性率分別為51.5%和 53.1%。在酒石酸美托洛爾和纈沙坦治療7月和13月后,抗-AT1R抗體和抗-β1 受體抗體陽(yáng)性患者的尿蛋白排泄率明顯改善,并且明顯優(yōu)于抗體陰性組。值得考慮的是,我們能否通過(guò)檢測(cè)糖尿病腎病患者有無(wú)相應(yīng)受體抗體,再根據(jù)其檢測(cè)結(jié)果給予相應(yīng)的受體拮抗劑優(yōu)化治療。

靶向抗-AT1R抗體的治療

抗-AT1R抗體在疾病中具有普遍的致病性,并與疾病不良結(jié)局相關(guān),因此針對(duì)抗-AT1R抗體的治療可能改變患者預(yù)后。ARB可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)AT1R有效阻斷腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)活化,具有明顯的心臟和腎臟保護(hù)作用。在心臟和腎臟移植中,移植后1年內(nèi)使用ARB患者的微血管病變比未使用ARB的患者輕[22,32]。ARB阻斷Ang Ⅱ和AT1R結(jié)合是否可以減少Ang Ⅱ?qū)T1R的重復(fù)刺激,從而減少受體內(nèi)化、減少抗-AT1R抗體的產(chǎn)生值得進(jìn)一步研究。

血漿置換去除抗-AT1R抗體可用于病情較為嚴(yán)重的患者[12],使用血漿置換聯(lián)合ARB對(duì)腎移植后出現(xiàn)嚴(yán)重血管排斥反應(yīng)、惡性高血壓的患者有一定效果[33]。有研究發(fā)現(xiàn)血漿置換聯(lián)合應(yīng)用免疫抑制劑可能改善CTD-PAH患者的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)[34]。

運(yùn)用抗-AT2R抗體激活A(yù)T2R反向調(diào)節(jié)AT1R介導(dǎo)的作用可能是一種治療的新方法。Liles等[35]發(fā)現(xiàn)兔抗-AT2R抗體在與Ang Ⅱ或抗-AT1R抗體共存時(shí),可以識(shí)別AT2R第二細(xì)胞外環(huán)N端附近的優(yōu)勢(shì)序列,有效地拮抗Ang Ⅱ誘導(dǎo)的大鼠提睪主動(dòng)脈收縮的作用,并且在體外研究中抗-AT2R抗體不與AT1R發(fā)生反應(yīng)。因此,針對(duì)RAAS過(guò)度激活或已產(chǎn)生抗-AT1R抗體的患者使用抗-AT2R抗體是否能夠改善部分癥狀也值得繼續(xù)探究。

小結(jié):抗-AT1R抗體是一種功能性自身抗體,模擬AT1R的天然配體,引發(fā)血管收縮、促炎癥和促纖維化等表現(xiàn),在腎臟疾病發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用。ARB可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)AT1R減弱抗-AT1R抗體的致病效果。目前抗-AT1R抗體在器官移植中的價(jià)值已得到大家的認(rèn)可,但在其他疾病中的作用還不明確,并不同疾病中的抗-AT1R抗體如何產(chǎn)生?何時(shí)產(chǎn)生?都沒(méi)有確切的答案,需要更多的研究來(lái)解決這個(gè)難題。